负极材料及其制备方法、负极极片、二次电池技术

一种负极材料及其制备方法、负极极片、二次电池，负极材料包括内核和第一碳层，内核为硬碳，第一碳层包覆于内核的外表面，第一碳层为非金属杂原子自掺杂碳层。本申请将硬碳作为负极材料的内核，利用硬碳层间距较大的特点，可以提高钠离子脱嵌效率；并且在本申请还在内核的外表面包覆自掺杂非金属杂原子的第一碳层，使得第一碳层中可以具有较多的缺陷、孔隙和钠离子储存的边缘位点，从而增加负极材料的比容量；还可以加速钠离子插层/脱插过程，提高电导率和反应活性，从而提高倍率性能。从而提高倍率性能。从而提高倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
负极材料及其制备方法、负极极片、二次电池


[0001]本申请涉及二次电池
，具体涉及一种负极材料及其制备方法、负极极片、二次电池。

技术介绍

[0002]钠离子电池在上世纪七八十年代就受到科学研究者们的广泛关注，但是在九十年代锂离子电池的迅速商业化使钠离子电池逐渐被研究者们忽略。近年来，锂资源稀缺、分布不均、开发利用困难等问题使锂离子电池在大规模储能方面的应用遇到瓶颈。同时，因为自然界钠资源丰富、分布广泛且成本低廉，钠离子电池在大规模储能领域中展现出极大潜力，再次掀起研究热潮。钠离子电池的工作原理类似于Armand等在1980年提出的摇椅式锂离子电池工作原理，即利用Na+在正负极材料之间的可逆存储而实现充放电。
[0003]发展钠离子电池的关键在于寻找合适的负极材料。硬碳材料作为钠离子电池的负极材料之一，硬碳呈现出扭曲的石墨烯片堆叠结构，具有丰富的储钠环境，结合其原材料广泛、嵌钠后膨胀率小、耐低温性能优异等特性，非常有望成为率先商用的钠电负极材料。
[0004]生物质材料作为硬碳的原材料之一，其价格低廉，具备丰富的活性基团本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极材料，其特征在于，包括：内核，所述内核为硬碳；第一碳层，包覆于所述内核的外表面，所述第一碳层为非金属杂原子自掺杂碳层。2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述非金属杂原子包括氮、硫、氧、磷、硼中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，仅包覆所述第一碳层的所述负极材料的比表面积为S1，50m2/g≤S1≤300m2/g。4.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述负极材料还包括第二碳层，所述第二碳层包覆在所述第一碳层的外表面，且所述第二碳层为致密碳层,包覆所述第一碳层和所述第二碳层的所述负极材料的比表面积小于仅包覆所述第一碳层的所述负极材料的比表面积。5.根据权利要求4所述的负极材料，其特征在于，所述内核的前驱体为生物质焦炭，所述第一碳层的前驱体为生物质焦油，所述第二碳层的前驱体为阴离子表面活性剂。6.根据权利要求4所述的负极材料，其特征在于，所述内核、所述第一碳层和所述第二碳层的质量比为1：(0.43
‑
0.71)：(0.04
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0.08)，和/或，所述内核的粒径与所述第一碳层和所述第二碳层的厚度比为1：(0.12
‑
0.20)：(0.01
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0.03)。7.根据权利要求4至6中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆文森，万远鑫，孔令涌，裴现一男，赖佳宇，
申请(专利权)人：深圳市德方创域新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：